浅孔房柱法在缓倾斜中厚矿体中的应用论文.doc

浅孔房柱法在缓倾斜中厚矿体中的应用

内容摘要：根据大红山矿矿体赋存条件，结合矿山常用的有底柱小中段空场嗣后充填采矿法的相关情况，为了有效的控制采掘千吨比和贫损指标，缩短采掘周期，有效回采倾角大、分支复合严重、构造复杂地段的矿体，分别采用了无底柱房柱法、局部有底柱房柱法进行回采，在有底柱空场法中全面推广留矿法回采切割槽，从而有效的弥补了小中段空场法的不足和提高了切割槽拉槽质量，并有效的回收了资源，取得了较好的经济效益，实践证明这是一种适合大红山铜矿的有效辅助采矿方法。
关键词：浅孔房柱法缓倾斜中厚矿体应用
大红山铜矿位于云南新平县老厂乡，地理位置东经101°39′，北纬24°06′，靠哀牢山山脉东侧，戛洒江东岸,海拔标高600-1850米，相对高差1250米，属侵蚀剥蚀山地地形，地势陡峻，河谷发育。是1959年发现的大型铁铜矿床，于60年代开始普查勘探，玉溪矿业公司于1983年11月进行详勘。1993年开始基建探矿，一期工程于1997年7月1日建成投产，二期工程于2003年6月26日建成投产。
一、矿区地质概况及开采技术条件
大红山铜矿属海底火山喷发沉积变质中厚缓倾斜高温矿床。矿体走向为东西--北西西，走向长约1800米，倾向南西，倾斜宽约1600米，倾角20—35°（局部地段大于35°），构造及节理裂隙发育，呈层状、似层状产出，矿区共有3个含铁铜矿体（I3、I2、I1）和四个含铜铁矿体（Ic、Ib、Ia、Io），自上而下分别为Ic→I3→Ib→I2→Ia→I1→Io），埋藏深度160-750米，标高-29—821米，其中I3、I2含铁铜矿体规模大，是主要的开采对象，矿石主要金属矿物为黄铜矿、磁铁矿，主要脉石矿物为碳酸岩（白云石为主）、黑云母，矿石整体较稳固，f=8-14，矿岩爆破性能较差。
大红山铜矿含矿层顶板为深灰色条纹条带状石榴黑云白云石大理岩，夹石榴白云石黑云片岩，厚约13米；含矿层底板为深灰绿色石榴黑云角闪片岩、石榴角闪黑云片岩，夹条纹条带状石榴黑云角闪白云石大理岩；含铁铜矿石体重为⒊25T/M3；含铜铁矿石体重为⒊35T/M3；夹石体重⒉9-⒊08T/M3；松散系数为1.71；自然安息角为40°30′-41°；矿石内摩擦角35°20′；围岩内摩擦角35°14′；抗压强度：间接顶板为134.5Mpa；直接顶板为102.9Mpa；矿石为101.3Mpa；底板为66.7Mpa。
二、矿床开拓及采矿方法简介
大红山铜矿采用侧翼反倾斜双斜井开拓，即主皮带斜井加辅助双轨斜井。主井担负矿、废石运输，付井运送人员、材料、设备兼作大件通道和通风。二期主要增加了一条无轨斜坡道、箕斗斜井、辅助斜井和总回风竖井。
采矿方法为地下坑采，采用小中段空场法为主，房柱法为辅。矿区设计采用分期建设方案，一期开采550M以上的矿体，开采顺序为从下往上，先采I3矿体，待上中段I3矿体回采结束后再采I2矿体，同中段原则上从东往西回采；以底盘漏斗空场法为主，房柱法和全面法为辅，垂直走向布置为主，沿走向布置为辅。二期采用无轨采矿、有轨运输，开采550M-400M的矿体，以小中段空场法为主，机械化房柱法和全面法为辅。采后均用尾砂和废石充填处理采空区。盘区结构：一期为50M(走向)×30-70M（倾向），二期为100M（走向）×20-35米（倾向），盘区顶底柱、壁柱均为5米。
三、浅孔房柱法的应用
根据大红山铜矿矿体赋存条件，在构造发育地段，虽然矿体较为厚大，但可控性差，底漏法回采难度大，贫损指标难以控制，特别是运输大巷一旦定型，在构造发育地段加密探矿后，若矿体底板下掉，用底漏法回采，溜子将会形成平底漏斗或盘区南端矿体损失较大，导致盘区生产能力低、运输系统不顺畅、损失指标难以控制，因此在局部矿体厚大地段，在原有房柱法（矿体厚度小于8M）的基础上优化了人行系统和回采顺序，采用了房柱法（图一）进行，从而有效地回收了资源，提高了生产能力。在矿体倾角大于25°的地段，用电耙底漏法难以确保出矿安全和中深孔施工质量及安全的情况下，采用了普通房柱法和局部有底柱房柱法（图二），有效地解决了回采质量和人员安全；针对二期局部地段矿体倾角大、矿体较薄小（6米以下），采用机械化小分段空场法贫损指标难以控制，若采用机械化房柱法，同样存在贫损指标难以控制和生产能力低等问题，适时的采用了采场电耙清场、铲运机出矿的房柱法（图三），有效地解决了贫损指标控制和生产能力问题；为解决有底柱空场法盘区中深孔拉槽质量低，存在悬顶、拒爆、成本高等问题，结合盘区大药量一次爆破工艺的应用，从2000年全面推广了浅孔留矿法回采切割槽（图四、图五）。大红山铜矿自1999年应用房柱法以来，不断总结经验，有效弥补了底漏法的不足，为达产达标、超产超标（大红山铜矿设计生产能力为4800T/日，现生产能力已超过8000T/日